CN105956538A - 基于rgb摄像头和虹膜摄像头的图像呈现装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现装置和方法，装置包括RGB摄像头、虹膜摄像头、图像匹配模块和显示器。RGB摄像头，用于采集待识别人员的RGB图像；虹膜摄像头，用于采集待识别人员的单色图像；图像匹配模块，用于根据所述单色图像的大小和位置对所述RGB图像的大小和位置进行调整，以生成预览图像；显示器，用于在显示界面显示所述预览图像。本发明将现有技术中用于提示用户调整拍摄位置的单色预览图像替换为RGB预览图像，不仅既避免带有虹膜特征数据的单色图像暴露于显示界面所带来的安全隐患，而且增强了用户的体验。

Description

基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现装置和方法

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现装置和方法。

背景技术

虹膜是位于眼睛黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分，总体上呈现一种由里到外的放射状结构，由相当复杂的纤维组织构成，包含有很多相互交错的类似于斑点、细丝、冠状、条纹、隐窝等细节特征，这些特征在出生之前就以随机组合的方式确定下来了，一旦形成终生不变。虹膜的高度独特性、稳定性及不可更改的特点，使得虹膜可用作身份鉴别。

虹膜识别就是通过对比虹膜图像特征之间的相似性来确定人们的身份。在包括指纹在内的所有生物识别技术中，虹膜识别是当前应用最为方便和精确的一种。虹膜识别技术的过程一般来说包含如下四个步骤：1.虹膜图像获取——使用特定的摄像器材(虹膜摄像头)对人的整个眼部进行拍摄，并将拍摄到的图像传输给虹膜识别系统的图像预处理软件。2.图像预处理——对获取到的虹膜图像进行虹膜定位、虹膜图像归一化、图像增强的处理，使其满足提取虹膜特征的需求。3.特征提取——采用特定的算法从虹膜图像中提取出虹膜识别所需的特征点，并对其进行编码。4.特征匹配——将特征提取得到的特征编码与数据库中的虹膜图像特征编码逐一匹配，判断是否为相同虹膜，从而达到身份识别的目的。

现有技术中，在一些具备身份识别的移动设备中，为了提高身份识别的准确率，在移动设备中的硬件部分增加了虹膜摄像头，软件部分安装了虹膜识别软件，从而利用虹膜识别技术。然而，由于虹膜摄像头是基于可见光或红外线的单色相机，采集的人体眼部图像(包括虹膜图像)为单色显示，且相对于普通的RGB摄像头所采集的图像来说，呈现的图像令人觉得恐怖，对于一些追求用户体验感的移动设备(例如智能手机、平板电脑)来说，恐怖的预览图像给用户带来显示不友好的体验。另外，在采集虹膜图像时，直接将虹膜摄像头所采集的虹膜图像作为用户的预览图像暴露于显示器中，容易带来虹膜数据泄露的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种将现有技术中用于提示用户调整拍摄位置的单色预览图像替换为RGB预览图像，不仅既避免带有虹膜特征数据的单色图像暴露于显示界面所带来的安全隐患，而且增强了用户的体验。

根据本发明的一方面，提供一种基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现装置，包括RGB摄像头、虹膜摄像头、图像匹配模块和显示器；

RGB摄像头，用于采集待识别人员的RGB图像；

虹膜摄像头，用于采集待识别人员的单色图像；

图像匹配模块，用于根据所述单色图像的大小和位置对所述RGB图像的大小和位置进行调整，以生成预览图像；

显示器，用于在显示界面显示所述预览图像。

进一步，所述的基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现装置，还包括：指令转发模块，用于根据接收到的开启虹膜识别指令向所述RGB摄像头发送第一采集指令，向所述虹膜摄像头第二采集指令；

所述RGB摄像头，根据所述第一采集指令开始采集所述RGB图像；

所述虹膜摄像头，根据所述第二采集指令开始采集所述单色图像。

进一步，所述的基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现装置，所述图像匹配模块，包括：

RGB图像脸部识别单元，用于对所述RGB图像进行图像识别，得到RGB图像中脸部的位置和大小信息；

单色图像脸部识别单元，用于对所述单色图像进行图像识别，得到单色图像中脸部的位置和大小信息；

第一预览图像生成单元，用于根据所述RGB图像中脸部的位置和大小信息调整所述单色图像中脸部的位置和大小信息，生成预览图像，所述预览图像中脸部的位置和大小信息与单色图像中脸部的位置大小信息相一致。

进一步，所述的基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现装置，所述图像匹配模块，包括：

RGB图像眼部识别单元，用于对所述RGB图像进行图像识别，得到RGB图像中眼部的位置和大小信息；

单色图像眼部识别单元，用于对所述单色图像进行图像识别，得到单色图像中眼部的位置和大小信息；

第二预览图像生成单元，用于根据所述RGB图像中眼部的位置和大小信息调整所述单色图像中眼部的位置和大小信息，生成预览图像，所述预览图像中眼部的位置和大小信息与单色图像中眼部的位置大小信息相一致。

进一步，所述的基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现装置，还包括：虹膜识别模块，用于接收所述虹膜摄像头发送的单色图像，并根据所述单色图像，采用虹膜特征识别算法提取出虹膜特征数据，并基于已注册的虹膜特征数据，对待识别人员的虹膜特征数据进行数据比对验证。

根据本发明的另一方面，提供了一种基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现方法，用于上述的基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现装置，包括：

采集待识别人员的RGB图像；

采集待识别人员的单色图像；

根据所述单色图像的大小和位置对所述RGB图像的大小和位置进行调整，以生成预览图像；

在显示界面显示所述预览图像。

进一步，所述基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现方法，在所述采集待识别人员的RGB图像之前包括：接收第一采集指令，并根据所述第一采集指令开始采集所述RGB图像；

在所述采集待识别人员的单色图像之前包括：接收第二采集指令，并根据所述第二采集指令开始采集所述单色图像。

进一步，所述基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现方法，所述根据所述单色图像的大小和位置对所述RGB图像的大小和位置进行调整，以生成预览图像包括：

对所述RGB图像进行图像识别，得到RGB图像中脸部的位置和大小信息；

对所述单色图像进行图像识别，得到单色图像中脸部的位置和大小信息；

根据所述RGB图像中脸部的位置和大小信息调整所述单色图像中脸部的位置和大小信息，生成预览图像；所述预览图像中脸部的位置和大小信息与单色图像中脸部的位置大小信息相一致。

进一步，所述基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现方法，所述根据所述单色图像的大小和位置对所述RGB图像的大小和位置进行调整，以生成预览图像包括：

对所述RGB图像进行图像识别，得到RGB图像中眼部的位置和大小信息；

对所述单色图像进行图像识别，得到单色图像中眼部的位置和大小信息；

根据所述RGB图像中眼部的位置和大小信息调整所述单色图像中眼部的位置和大小信息，生成预览图像，所述预览图像中眼部的位置和大小信息与单色图像中眼部的位置大小信息相一致。

进一步，所述基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现方法，在所述采集待识别人员的单色图像之后包括：

接收采集完成的单色图像；

根据所述单色图像，采用虹膜特征识别算法提取出虹膜特征数据；

基于已注册的虹膜特征数据，对待识别人员的虹膜特征数据进行数据比对验证。

本发明中，底层虹膜识别模块根据虹膜摄像头采集的单色图像进行虹膜识别，显示界面只显示根据对RGB摄像头采集的RGB图像的调整所形成的预览图像，所述预览图像匹配单色图像的大小和位置，从而既能实现现有技术中通过预览图像起到提示用户调整头部位置的效果，又能避免带有大量虹膜特征数据的单色图像暴露于显示界面所带来的安全隐患，另外还能待给用户友好的画面显示，增强了用户的体验。

附图说明

图1是本发明基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现装置的一个优选实施方式的模块关系示意图；

图2是本发明图1中图像匹配模块的第一实施方式模块关系示意图；

图3是本发明图1中图像匹配模块的第二实施方式模块关系示意图；

图4是本发明基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现方法的步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在对本发明进行介绍之前，首先解释一下本发明中的术语。本发明根据摄像头拍摄图像的颜色特点，对现有技术中的摄像头进行了定义，所谓RGB摄像头，即红(R)、绿(G)、蓝(B)三色摄像头，为现有技术中最常用的摄像头。其拍摄的图像为RGB图像。所谓虹膜摄像头，即现有技术中与用于虹膜识别的摄像头，其通常采用可见光或红外线，由于其拍摄的图像通常为单色，因此本发明中将其拍摄的图像定义为单色图像。

图1是本发明基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现装置的一个优选实施方式的模块关系示意图。

如图1所示，基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现装置包括指令转发模块、RGB摄像头、虹膜摄像头、图像匹配模块、显示器和虹膜识别模块。其中，RGB摄像头信号连接图像匹配模块，虹膜摄像头信号分别连接图像匹配模块和虹膜识别模块，图像匹配模块信号连接显示器。

指令转发模块，用于根据接收到的开启虹膜识别指令向所述RGB摄像头发送第一采集指令，向所述虹膜摄像头第二采集指令；优选的，指令转发模块在接收到的开启虹膜识别指令后，同时发送第一采集指令和第二采集指令。

RGB摄像头，根据所述第一采集指令开始采集待识别人员的RGB图像，并将所述RGB图像发送至图像匹配模块。采集待识别人员的RGB图像主要指的是采集待识别人员脸部的RGB图像。

虹膜摄像头，根据所述第二采集指令开始采集待识别人员的单色图像，并将所述单色图像发送至图像匹配模块。采集待识别人员的单色图像主要指的是采集待识别人员脸部的单色图像。

图像匹配模块，用于接收RGB摄像头所发送的RGB图像和虹膜摄像头发送的单色图像，根据所述单色图像的大小和位置对所述RGB图像的大小和位置进行调整，以生成预览图像，所述预览图像即为对RGB图像进行大小和位置调整后的图像，其颜色模式也为RGB图像，其在显示界面中呈现的大小和位置和虹膜摄像所采集的单色图像的大小和位置相一致。需要说明的是，当RGB摄像头和虹膜摄像头拍摄的是待识别人员的视频图像时，由于，RGB图像不断根据单色图像调整大小和位置，使得所述RGB的视频图像跟随所述单色视频图像在所述显示界面中进行运动。

显示器，用于将所述预览图像显示于显示界面中。需要说明的是，显示器中仅仅显示根据对RGB摄像头拍摄的RGB图像进行调整后生成的预览图像，并不显示RGB摄像头和虹膜摄像头原始拍摄的RGB图像和单色图像。

虹膜识别模块，用于接收所述虹膜摄像头发送的单色图像，并根据所述单色图像，采用虹膜特征识别算法提取出虹膜特征数据，并基于已注册的虹膜特征数据，对待识别人员的虹膜特征数据进行数据比对验证。需要说明的是虹膜识别模块可以采用现有技术中的虹膜识别模块，由于虹膜识别模块不是本发明所关注的，因此在此不必赘述。

本发明基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现装置可以设置于智能手机、平板电脑、电子阅读器、智能手表、笔记本电脑等移动设备的身份识别系统中，也可以设置于门禁装置的身份识别系统、企业考勤打卡装置的身份识别系统、银行的金融交易系统的身份识别系统中，保护范围不受应用场景的制约。

图2是本发明图1中图像匹配模块的第一实施方式模块关系示意图。

如图2所示，图像匹配模块包括RGB图像接收单元、单色图像接收单元、RGB图像脸部识别单元、单色图像脸部识别单元和第一预览图像生成单元。其中，RGB图像接收单元的信号输入端连接RGB摄像头，信号输出端连接RGB图像脸部识别单元；单色图像接收单元的信号输入端连接虹膜摄像头，信号输出端连接单色图像接收单元；RGB图像脸部识别单元和单色图像脸部识别单元的信号输出端分别连接第一预览图像生成单元。

RGB图像接收单元，接收来自RGB摄像头采集的RGB图像，并将所述RGB图像发送至RGB图像脸部识别单元。单色图像接收单元，接收来自虹膜摄像头发送的单色图像，并将所述单色图像发送至单色图像脸部识别单元。

RGB图像脸部识别单元，用于对所述RGB图像进行图像识别，得到RGB图像中脸部的位置和大小信息；单色图像脸部识别单元，用于对所述单色图像进行图像识别，得到单色图像中脸部的位置和大小信息。需要说明的是对所述RGB图像和单色图像进行图像识别采用现有技术中的图像识别算法。脸部的位置包括脸部的最上端、最下端、最左端以及最右端的像素点或像素块的坐标信息。脸部的大小信息即图像中脸部图像的尺寸大小。

第一预览图像生成单元，用于根据所述RGB图像中脸部的位置和大小信息调整所述单色图像中脸部的位置和大小信息，生成预览图像，所述预览图像中脸部的位置和大小信息与单色图像中脸部的位置大小信息相一致。

图3是本发明图1中图像匹配模块的第二实施方式模块关系示意图。

如图3所示，在本发明的图像匹配模块的第二实施方式中，包括：RGB图像接收单元、单色图像接收单元、RGB图像眼部识别单元、单色图像眼部识别单元和第二预览图像生成单元。其中，RGB图像接收单元的信号输入端连接RGB摄像头，信号输出端连接RGB图像眼部识别单元；单色图像接收单元的信号输入端连接虹膜摄像头，信号输出端连接单色图像接收单元；RGB图像眼部识别单元和单色图像眼部识别单元的信号输出端分别连接第二预览图像生成单元。

RGB图像接收单元，接收来自RGB摄像头采集的RGB图像，并将所述RGB图像发送至RGB图像眼部识别单元。单色图像接收单元，接收来自虹膜摄像头发送的单色图像，并将所述单色图像发送至单色图像眼部识别单元。

RGB图像眼部识别单元，用于对所述RGB图像进行图像识别，得到RGB图像中眼部的位置和大小信息；单色图像眼部识别单元，用于对所述单色图像进行图像识别，得到单色图像中眼部的位置和大小信息。需要说明的是对所述RGB图像和单色图像进行图像识别采用现有技术中的图像识别算法。眼部的位置包括眼部的最上端、最下端、最左端以及最右端的像素点或像素块的坐标信息。眼部的大小信息即图像中眼部图像的尺寸大小。

第二预览图像生成单元，用于根据所述RGB图像中眼部的位置和大小信息调整所述单色图像中眼部的位置和大小信息，生成预览图像，所述预览图像中眼部的位置和大小信息与单色图像中眼部的位置大小信息相一致。

图4是本发明基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现方法的步骤流程图。

如图4所示，基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现方法，用于上述的基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现装置，包括一下步骤：

步骤S1，采集待识别人员的RGB图像。

步骤S2，采集待识别人员的单色图像。

步骤S3，根据所述单色图像的大小和位置对所述RGB图像的大小和位置进行调整，以生成预览图像。

步骤S4，在显示界面显示所述预览图像。

在步骤S1，采集待识别人员的RGB图像之前包括：接收第一采集指令，并根据所述第一采集指令开始采集所述RGB图像；

在步骤S2，采集待识别人员的单色图像之前包括：接收第二采集指令，并根据所述第二采集指令开始采集所述单色图像。

在本发明的基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现方法第一个实施方式中，所述步骤S3，根据所述单色图像的大小和位置对所述RGB图像的大小和位置进行调整，以生成预览图像的步骤包括：

步骤S31，对所述RGB图像进行图像识别，得到RGB图像中脸部的位置和大小信息；

步骤S32，对所述单色图像进行图像识别，得到单色图像中脸部的位置和大小信息；

步骤S33，根据所述RGB图像中脸部的位置和大小信息调整所述单色图像中脸部的位置和大小信息，生成预览图像；所述预览图像中脸部的位置和大小信息与单色图像中脸部的位置大小信息相一致。

在本发明的基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现方法第二个实施方式中，所述步骤S3，根据所述单色图像的大小和位置对所述RGB图像的大小和位置进行调整，以生成预览图像包括：

步骤S310，对所述RGB图像进行图像识别，得到RGB图像中眼部的位置和大小信息；

步骤S320，对所述单色图像进行图像识别，得到单色图像中眼部的位置和大小信息；

步骤S330，根据所述RGB图像中眼部的位置和大小信息调整所述单色图像中眼部的位置和大小信息，生成预览图像，所述预览图像中眼部的位置和大小信息与单色图像中眼部的位置大小信息相一致。

优选的，在所述步骤S2，采集待识别人员的单色图像之后包括：

步骤S201，接收采集完成的单色图像；

步骤S202，根据所述单色图像，采用虹膜特征识别算法提取出虹膜特征数据；

步骤S203，基于已注册的虹膜特征数据，对待识别人员的虹膜特征数据进行数据比对验证。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现装置，包括RGB摄像头、虹膜摄像头、图像匹配模块和显示器；

RGB摄像头，用于采集待识别人员的RGB图像；

虹膜摄像头，用于采集待识别人员的单色图像；

图像匹配模块，用于根据所述单色图像的大小和位置对所述RGB图像的大小和位置进行调整，以生成预览图像；

显示器，用于在显示界面显示所述预览图像。

2.根据权利要求1所述的基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现装置，还包括：指令转发模块，用于根据接收到的开启虹膜识别指令向所述RGB摄像头发送第一采集指令，向所述虹膜摄像头第二采集指令；

所述RGB摄像头，根据所述第一采集指令开始采集所述RGB图像；

所述虹膜摄像头，根据所述第二采集指令开始采集所述单色图像。

3.根据权利要求1或2所述的基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现装置，所述图像匹配模块，包括：

RGB图像脸部识别单元，用于对所述RGB图像进行图像识别，得到RGB图像中脸部的位置和大小信息；

单色图像脸部识别单元，用于对所述单色图像进行图像识别，得到单色图像中脸部的位置和大小信息；

第一预览图像生成单元，用于根据所述RGB图像中脸部的位置和大小信息调整所述单色图像中脸部的位置和大小信息，生成预览图像，所述预览图像中脸部的位置和大小信息与单色图像中脸部的位置大小信息相一致。

4.根据权利要求1或2所述的基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现装置，所述图像匹配模块，包括：

RGB图像眼部识别单元，用于对所述RGB图像进行图像识别，得到RGB图像中眼部的位置和大小信息；

单色图像眼部识别单元，用于对所述单色图像进行图像识别，得到单色图像中眼部的位置和大小信息；

第二预览图像生成单元，用于根据所述RGB图像中眼部的位置和大小信息调整所述单色图像中眼部的位置和大小信息，生成预览图像，所述预览图像中眼部的位置和大小信息与单色图像中眼部的位置大小信息相一致。

5.根据权利要求1-3任一项所述的基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现装置，还包括：虹膜识别模块，用于接收所述虹膜摄像头发送的单色图像，并根据所述单色图像，采用虹膜特征识别算法提取出虹膜特征数据，并基于已注册的虹膜特征数据，对待识别人员的虹膜特征数据进行数据比对验证。

6.一种基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现方法，用于权利要求1-5任一项所述的基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现装置，包括：

采集待识别人员的RGB图像；

采集待识别人员的单色图像；

根据所述单色图像的大小和位置对所述RGB图像的大小和位置进行调整，以生成预览图像；

在显示界面显示所述预览图像。

7.根据权利要求6所述的基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现方法，在所述采集待识别人员的RGB图像之前包括：接收第一采集指令，并根据所述第一采集指令开始采集所述RGB图像；

在所述采集待识别人员的单色图像之前包括：接收第二采集指令，并根据所述第二采集指令开始采集所述单色图像。

8.根据权利要求6或7所述的基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现方法，所述根据所述单色图像的大小和位置对所述RGB图像的大小和位置进行调整，以生成预览图像包括：

对所述RGB图像进行图像识别，得到RGB图像中脸部的位置和大小信息；

对所述单色图像进行图像识别，得到单色图像中脸部的位置和大小信息；

根据所述RGB图像中脸部的位置和大小信息调整所述单色图像中脸部的位置和大小信息，生成预览图像；所述预览图像中脸部的位置和大小信息与单色图像中脸部的位置大小信息相一致。

9.根据权利要求6或7所述的基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现方法，所述根据所述单色图像的大小和位置对所述RGB图像的大小和位置进行调整，以生成预览图像包括：

对所述RGB图像进行图像识别，得到RGB图像中眼部的位置和大小信息；

对所述单色图像进行图像识别，得到单色图像中眼部的位置和大小信息；

根据所述RGB图像中眼部的位置和大小信息调整所述单色图像中眼部的位置和大小信息，生成预览图像，所述预览图像中眼部的位置和大小信息与单色图像中眼部的位置大小信息相一致。

10.根据权利要求6-8任一项所述的基于RGB摄像头和虹膜摄像头的图像呈现方法，在所述采集待识别人员的单色图像之后包括：

接收采集完成的单色图像；

根据所述单色图像，采用虹膜特征识别算法提取出虹膜特征数据；

基于已注册的虹膜特征数据，对待识别人员的虹膜特征数据进行数据比对验证。